Was ist eine Leitungsband?

In der Quantenmechanik wird der Begriff Leitungsband auf einen Bereich kombinierter Orbitale oder ein Band für Elektronen in einem Molekül bezieht.Im Gegensatz zum Valenzband enthält das Leitungsband selten Elektronen.In aufgeregten Zuständen bewegen sich die Elektronen momentan in das Leitungsband, bevor sie ihre Energie freisetzen und in niedrigere Elektronenorbitale zurückfallen.Das Verhalten des Verhaltens von Elektronen in Bezug auf diese Bande ist hilfreich, um die Art und Weise zu verstehen, wie sich verschiedene Substanzen verhalten.In der Quantenmechanik wird das Konzept des Leitungsbandes in der Bandtheorie angesprochen.

Atome sind mit Protonen mdash angeordnet;positiv geladene Partikel mdash;und Neutronen Mdash;Neutrale Partikel mdash;in der Mitte geklustert.Elektronen mdash;winzige negativ geladene Moleküle mdash;Umkreisen Sie den zentralen Cluster, ähnlich der Art und Weise, wie die Planeten im Sonnensystem die Sonne umkreisen.Wie die Planeten haben Elektronen Umlaufbahnen festgelegt.Im Gegensatz zu den Planeten können sich die Elektronen jedoch in eine andere Umlaufbahn bewegen, wenn sie genug Energie gewinnen.

Im Allgemeinen befinden sich Elektronen in den unteren Orbitalen eines Atoms.Elektronen füllen immer zuerst das niedrigste Orbital und bewegen sich nur zum nächsten, wenn das erste gefüllt ist.Diese natürliche Platzierung wird als Atome -Grundzustand bezeichnet.

Valenzelektronen eines Atoms oder solchen, die normalerweise im äußersten Band der Grundstaat Orbitale enthalten sind, können mit anderen Atomen geteilt werden.In kovalenten Bindungen teilen Valenzelektronen mehrerer Atome ihre Orbitale.Die ursprünglichen Orbitale der Valenzelektronen verwischen zusammen und erzeugen ein Valenzband im Molekül.

Wenn Elektronen Energie gewinnen oder einen angeregten Zustand erreichen, können sie zu höheren Orbitalen wechseln, die im Leitungsband enthalten sind.Elektronen müssen über genügend Energie verfügen, um über einen Nichtelektronenbereich oder eine Bandlücke zu springen, um das Leitungsband zu erreichen.Da Elektronen letztendlich bevorzugen, im Grundzustand, einmal im Leitungsband, füllen sie Energie in Form von Lichtphotonen frei und fallen auf ihre Valenzbandorbitale zurück.Die Gesamtzeit, die ein Elektron im Leitungsband liegt, beträgt weniger als eine Sekunde.

Die Fähigkeit von Elektronen, das Leitungsband zu erreichen, bestimmt die elektrische Leitfähigkeit eines Objekts.Unterschiedliche Substanzen haben unterschiedliche Bandlückengrößen, daher erfordern einige Substanzen weniger Energie, um Elektronen zwischen Orbitalen zu bewegen.Zum Beispiel haben Leiter eine kleine Bandlücke, sodass Elektronen nicht viel Energie benötigen, um diese minimale Lücke zu springen und das Leitungsband zu erreichen.Aus diesem Grund sind Leiter ideal für die Durchführung von Strom.Umgekehrt haben Isolatoren eine sehr große Bandlücke, sodass sie für Elektronen erheblich mehr Energie benötigen, um den Sprung zu machen und daher keine Elektrizität zu leisten.